TỔNG QUAN
Tổng quan về cyclosporin A
Cyclosporin bao gồm nhiều loại khác nhau nhưng cyclosporin A là loại thường được sử dụng trong các công thức thuốc
1.1.1 Nguồn gốc và cấu trúc hóa học
Cyclosporin A (CsA) là một oligopeptid vòng, gồm 11 acid amin được phân lập từ nấm Beauveria nevus và nấm Tolypocladium inflatum [17]
Hình 1.1 Công thức cấu tạo biểu diễn các đơn phân của CsA
− Trọng lượng phân tử: 1202,6 Da [25]
Hình 1.2 Mô hình 3D dạng rỗng thể hiện cấu tạo của CsA 1.1.2 Tính chất lý hóa
− Trạng thái tồn tại: Bột màu trắng, thường tồn tại ở dạng vô định hình hoặc tinh thể hình lăng trụ nếu được kết tinh trong aceton [11, 30]
− Rất thân dầu (logP = 1,4 – 3,0), hầu như không tan trong nước, tan được trong các hydrocarbon no, tan tốt trong ethanol, aceton và dimethyl ether [24], tan được trong chloroform
− Khi đun nóng đến nhiệt độ phân hủy, thải ra khói độc nitrogen oxyd [26]
Cyclosporin A (CsA) ức chế hoạt động của phức hợp calcineurin, làm mất khả năng hoạt hóa tế bào lympho T của phức hợp này Nhờ đó, CsA thể hiện tác dụng ức chế miễn dịch hiệu quả khi sử dụng qua đường toàn thân, giúp giảm phản ứng miễn dịch và ngăn ngừa sự tổn thương có thể xảy ra.
Cyclopsorine A (CsA) giúp cải thiện triệu chứng khô mắt chủ yếu bằng cách ức chế tế bào lympho T và điều chỉnh hệ miễn dịch Ngoài ra, dược chất này còn ngăn chặn quá trình apoptosis của tế bào, giảm thiểu sự thay đổi tính thấm của bề mặt giác mạc, góp phần quan trọng trong điều trị khô mắt.
CsA nhỏ mắt tích tụ trên mặt nhãn cầu và giác mạc, đạt nồng độ (~0,236 μg/g) đủ để điều hòa miễn dịch Tuy nhiên, rất ít thuốc thấm qua giác mạc vào nội mô, và CsA không được chuyển hóa trong mắt thỏ cũng như chó, đồng thời khó bị chuyển hóa trong mắt người Nồng độ CsA trong tuần hoàn sau khi nhỏ mắt rất thấp, không thể phát hiện được, cho thấy thuốc chủ yếu tác dụng tại chỗ mà ít ảnh hưởng đến hệ tuần hoàn.
Có thể loại bỏ những lo ngại về độc tính toàn thân khi dùng đường dùng tại chỗ [46]
Cyclosporin A là thuốc ức chế miễn dịch mạnh, được sử dụng đường toàn thân để dự phòng thải ghép nội tạng và điều trị các bệnh tự miễn như viêm khớp dạng thấp, góp phần giảm nguy cơ từ chối cơ quan cấy ghép và kiểm soát các triệu chứng viêm nhiễm.
Các dạng cyclosporin dùng tại mắt được bào chế với nồng độ rất thấp, nhằm mục đích điều trị các vấn đề về mắt như khô mắt, viêm giác mạc và viêm kết mạc Thuốc giúp tăng sản xuất nước mắt tự nhiên, cải thiện chức năng mắt cho người bệnh mắc các tình trạng này Cyclosporin mắt là giải pháp hiệu quả để giảm triệu chứng và hỗ trợ phục hồi sức khỏe cho các bệnh nhân bị khô mắt do viêm hoặc các bệnh về kết mạc.
1.1.5 Chống chỉ định và thận trọng
− Cyclosporin đường toàn thân không sử dụng cho những bệnh nhân quá mẫn cảm, bệnh nhân có chức năng thận bất thường, tăng huyết áp, nhiễm trùng nặng
− Cyclosporin nhỏ mắt không dùng cho bệnh nhận quá mẫn với thuốc
Hiện chưa có dữ liệu lâm sàng chứng minh tác dụng của thuốc cyclosporin nhỏ mắt đối với phụ nữ mang thai và đang cho con bú Người dùng cần thận trọng khi sử dụng thuốc cho các đối tượng này để đảm bảo an toàn cho mẹ và bé.
1.1.6 Tác dụng không mong muốn của dạng dùng tại mắt
− Không thấy độc tính ở mắt hoặc toàn thân khi nhỏ mắt lâu dài cyclosporin ở nồng độ lên tới 0,4%, dùng 6 lần mỗi ngày trong 6 tháng ở thỏ và 1 năm ở chó [46]
− Tác dụng phụ thường gặp nhất liên quan đến việc sử dụng nhũ tương (NT) cyclosporin nhỏ mắt là cảm giác ngứa, bỏng rát ở mắt [46]
− Không có tác dụng phụ nghiêm trọng liên quan đến thuốc được ghi nhận [46]
1.1.7 Các dạng bào chế thường gặp
− Dung dịch tiêm tĩnh mạch
Tổng quan về thuốc nhỏ mắt
1.2.1 Định nghĩa và sinh khả dụng
1.2.1.1 Định nghĩa thuốc nhỏ mắt
Thuốc nhỏ mắt là các chế phẩm lỏng, gồm dung dịch, nhũ dịch hoặc hỗn dịch vô khuẩn chứa một hoặc nhiều dung dịch chứa hoạt chất, được nhỏ vào túi cùng kết mạc nhằm chẩn đoán, phòng ngừa hoặc điều trị các bệnh lý về mắt Ngoài ra, thuốc nhỏ mắt còn có thể được sản xuất dưới dạng bột vô khuẩn, cần pha trộn với chất lỏng vô khuẩn thích hợp ngay trước khi sử dụng để đảm bảo độ ổn định của hoạt chất.
1.2.1.2 Sơ lược về sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt và một số yếu tố ảnh hưởng a Sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt
Sinh khả dụng (SKD) của thuốc được định nghĩa là tốc độ và mức độ phân bổ của hoạt chất từ liều dùng đi vào tuần hoàn máu hoặc đến được nơi tác dụng của thuốc, phản ánh khả năng hấp thu hiệu quả của thuốc vào hệ thống tuần hoàn SKD là yếu tố quan trọng trong việc đánh giá hiệu quả điều trị và xác định liều lượng phù hợp để đảm bảo hoạt chất đạt được nồng độ điều trị tối ưu trong cơ thể Việc hiểu rõ sinh khả dụng giúp tối ưu hóa chiến lược sử dụng thuốc, nâng cao hiệu quả điều trị và giảm thiểu tác dụng phụ không mong muốn.
Sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt là vấn đề đã được quan tâm trong nhiều năm
Sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt thường rất thấp do ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau, gây khó khăn trong việc cải thiện hiệu quả điều trị Để đánh giá và nâng cao sinh khả dụng của thuốc nhãn khoa, nhiều phương pháp đã được phát triển và nghiên cứu, nhằm tối ưu hóa quá trình hấp thu thuốc qua mắt Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt bao gồm đặc điểm của thuốc, cách sử dụng, và các yếu tố sinh lý của mắt người dùng, đòi hỏi các giải pháp đa dạng để cải thiện hiệu quả điều trị nhãn khoa.
❖ Các đặc điểm sinh lý của mắt
− Cấu trúc và tính toàn vẹn của giác mạc
Giác mạc gồm ba lớp chính: lớp biểu mô, lớp nền và lớp nội mạc Biểu mô và nội mô của giác mạc chứa hàm lượng chất béo cao, giúp hạn chế khả năng thấm của các hợp chất phân cực hòa tan trong nước Trong khi đó, lớp nền ưa nước, chứa khoảng 70-80% nước, đóng vai trò như một hàng rào chống lại các phân tử DC thân dầu, ít phân cực, bảo vệ sự toàn vẹn của giác mạc.
Các bệnh lý gây ra triệu chứng viêm, loét, bỏng rát ở mắt có thể làm tổn thương “tính toàn vẹn” của biểu mô giác mạc, từ đó giảm khả năng bảo vệ chống lại vi sinh vật và làm tăng hiệu quả thấm thuốc khi nhỏ tại chỗ, đặc biệt đối với các loại thuốc hòa tan trong nước như kháng sinh.
Khi thuốc nhỏ mắt tiếp xúc với bề mặt giác mạc, DC có khả năng liên kết với các protein trong nước mắt tạo thành phức hợp thuốc – protein, làm tăng khối lượng phân tử và hạn chế khả năng thấm qua giác mạc Trong điều kiện sinh lý bình thường, nồng độ protein nước mắt khoảng 0,6 – 2%, nhưng khi mắt bị viêm, nồng độ này tăng lên khiến lượng DC liên kết với protein cũng tăng theo, dẫn đến giảm sinh khả dụng của thuốc Do đó, việc nghiên cứu liều lượng thuốc nhỏ mắt phù hợp trở nên phức tạp hơn.
− Chuyển hóa thuốc tại mắt
Nước mắt chứa nhiều loại enzym khác nhau, ví dụ như lysozyme, có khả năng làm thay đổi cấu trúc của một số loại thuốc Do đó, khi thuốc tiếp xúc với nước mắt, chúng có thể bị chuyển hóa phần nào trước khi tiến vào quá trình hấp thu, dẫn đến giảm sinh khả dụng của thuốc.
− Hiện tượng tiết và chảy nước mắt Ở điều kiện sinh lý bình thường, thể tích nước tối đa mà mắt có thể chứa được là
Lượng nước dư thừa trong mắt sẽ được loại bỏ qua phản xạ chớp mắt và tiết nước mắt, khiến thuốc nhỏ mắt dễ bị pha loãng hoặc rửa trôi, giảm hiệu quả điều trị SKD Một giọt thuốc nhỏ mắt thường có thể tích từ 25-50 μL, gấp 5 lần thể tích chứa tối đa của mắt, dẫn đến phần lớn thuốc bị rửa trôi trước khi phát huy tác dụng Thể tích giọt thuốc càng lớn với cùng nồng độ DC, lượng thuốc mất đi càng nhiều do gia tăng phản xạ chớp mắt và tiết nước mắt Do đó, việc tăng nồng độ DC và giảm thể tích giọt thuốc nhỏ mắt là các biện pháp hiệu quả để cải thiện SKD của thuốc nhỏ mắt.
❖ Tính chất của dược chất
− Độ tan và tính thân dầu
Giác mạc là hàng rào bảo vệ chứa cả thành phần thân nước và thành phần kỵ nước
Để DC thấm qua hiệu quả, cần có hệ số cân bằng dầu – nước phù hợp Các DC phân cực, có độ tan trong nước cao, thường gặp khó khăn trong việc thấm qua màng, tương tự như các DC thân dầu Việc kiểm soát hệ số này rất quan trọng để đảm bảo quá trình thấm hiệu quả và tối ưu hóa hiệu suất truyền đạt chất lỏng.
Các dẫn chất có khối lượng phân tử trên 500 Da thường gặp khó khăn trong việc thấm qua giác mạc vào các tổ chức bên trong do cấu trúc cồng kềnh của chúng Tuy nhiên, khả năng thấm này có thể được cải thiện nhờ vào các phương pháp tối ưu hóa, giúp tăng khả năng vận chuyển của các hoạt chất có khối lượng phân tử lớn Việc lựa chọn các dẫn chất phù hợp dựa trên kích thước phân tử là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu quả điều trị qua đường mắt.
DC không phải là một nhân tố chính quyết định SKD của dạng thuốc [29]
− Dạng dược dụng của dược chất
Thay đổi dạng dược dụng của một chất, chẳng hạn như chuyển từ dạng base tự do sang dạng muối hoặc dạng este, có thể ảnh hưởng đáng kể đến độ tan và tính thấm của thuốc Những thay đổi này trực tiếp ảnh hưởng đến sinh khả dụng của thuốc, có thể làm tăng hoặc giảm hiệu quả tùy theo trường hợp Ví dụ, dexamethason ở dạng muối phosphat tan nhiều trong nước nhưng không thấm qua giác mạc bình thường, trong khi dạng este acetat thân dầu có khả năng thấm qua lớp màng sinh học, từ đó ảnh hưởng đến khả năng điều trị của thuốc.
Ngoài các yếu tố đã đề cập, pH, nồng độ dung môi chính (DC), độ nhớt của công thức thuốc, cách sử dụng thuốc, mức độ tuân thủ điều trị của bệnh nhân và tư vấn của bác sĩ đều ảnh hưởng đáng kể đến sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt Mỗi yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả điều trị, làm cho việc cải thiện sinh khả dụng trở thành mục tiêu thiết yếu trong quá trình nghiên cứu và phát triển các công thức thuốc nhỏ mắt mới.
1.2.2 Một số biện pháp có thể sử dụng trong bào chế làm tăng sinh khả dụng và hiệu quả điều trị của thuốc nhỏ mắt
Mục đích chính của việc phát triển công thức nhỏ mắt là đạt được nồng độ hoạt chất tối ưu và duy trì ổn định trong thời gian dài, giúp giảm tần suất sử dụng thuốc cho người bệnh Có hai phương pháp chính để cải thiện sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị và giảm thiểu tác dụng phụ.
− Kéo dài thời gian lưu thuốc ở vùng trước giác mạc:
Việc bào chế thuốc nhỏ mắt dưới dạng nhũ tương (NT) có thể nâng cao sinh khả dụng nhờ vào độ nhớt cao hơn so với dạng dung dịch truyền thống, giúp tăng khả năng bám dính và kéo dài thời gian lưu thuốc trên giác mạc Thành phần pha dầu (PD) và chất diện hoạt (CDH) trong công thức thuốc NT còn giúp cải thiện tính thấm của giác mạc, thúc đẩy quá trình thấm thuốc dễ dàng hơn Chất rãnh sol hoặc dạng dung dịch rắn (sol-gel) cũng được sử dụng để tăng sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt, mang lại hiệu quả điều trị tối ưu hơn.
Tăng độ nhớt của thuốc nhỏ mắt giúp cản trở việc rút dịch thuốc qua ống mũi – lệ, làm chậm quá trình rút thuốc khỏi mắt và giảm khả năng pha loãng bởi nước mắt Độ nhớt tối ưu của thuốc nhỏ mắt nằm trong khoảng 12 – 15 centipoise (cps) Để điều chỉnh độ nhớt, có thể thêm các polyme tan trong nước vào thành phần thuốc nhỏ mắt [1].
Tổng quan về nhũ tương dùng trong nhãn khoa
NT là một hệ phân tán, trong đó một chất lỏng không tan được phân tán đồng đều dưới dạng các giọt nhỏ từ 0,1 đến hàng chục micromet Pha lỏng thứ nhất đóng vai trò là pha phân tán (pha nội, pha không liên tục), trong khi pha lỏng thứ hai là môi trường phân tán (pha ngoại, pha liên tục) Đây là cấu trúc chính của hệ phân tán, giúp hỗ trợ các ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và nghiên cứu.
Nhìn chung, NT được phân loại dựa trên cấu trúc pha phân tán của hệ [42]:
− NT dầu/nước (D/N): Pha liên tục là nước chứa pha phân tán là những giọt dầu
− NT nước/dầu (N/D): Pha liên tục là dầu chứa pha phân tán là những giọt nước
NT D/N có PN là pha liên tục, giúp thuốc dễ dàng pha loãng với nước mắt, tăng khả năng thấm sâu qua các hàng rào tại mắt Dạng BC này phù hợp với các hoạt chất tan trong dầu, giúp kéo dài thời gian lưu giữ thuốc trên mắt Chính vì những đặc tính này, NT D/N thường được sử dụng để bào chế các công thức thuốc nhỏ mắt hiệu quả và an toàn.
Trong pha chế thuốc nhỏ mắt thông thường, DC cần có độ tinh khiết cao, tương đương với DC dùng trong thuốc tiêm, để đảm bảo an toàn cho mắt Việc lựa chọn và thêm các tá dược phù hợp dựa trên tính chất của DC và mục đích điều trị giúp nâng cao độ ổn định của sản phẩm, đảm bảo chất lượng và an toàn cho người sử dụng Điều này đặc biệt quan trọng để đảm bảo sản phẩm thuốc nhỏ mắt đạt tiêu chuẩn về độ tinh khiết, SKD tốt và hiệu quả điều trị cao.
1.3.3.2 Tá dược a Dung môi pha dầu
Hầu hết DC trong các công thức nền tảng thuốc đều kém tan trong nước, do đó việc lựa chọn dung môi thân dầu là phương pháp ưu tiên để hòa tan các dược chất này Độ tan của DC trong dầu đóng vai trò là một tiêu chí quan trọng trong việc xác định phương pháp phân phối thích hợp cho nền tảng thuốc, nhằm đảm bảo hiệu quả và ổn định của sản phẩm Việc sử dụng dung môi thân dầu giúp nâng cao khả năng hòa tan các hoạt chất khó tan, từ đó cải thiện tính linh hoạt trong quy trình sản xuất thuốc và đáp ứng yêu cầu về chất lượng thuốc.
Các đặc tính của nanotrucks (NT), như độ ổn định và khả năng giải phóng dung dịch hoạt chất, chịu ảnh hưởng mạnh mẽ bởi đặc tính lý hóa của loại dầu được chọn, bao gồm sức căng bề mặt, độ nhớt, tỷ trọng, độ phân cực và chỉ số khúc xạ Để tạo ra NT có kích thước hạt nhỏ, cần lựa chọn dầu có sức căng bề mặt và độ nhớt thấp của pha dầu (PD) Các loại dầu thường được sử dụng trong công thức NT gồm dầu thầu dầu, dầu đậu nành, myglyol 812, isopropyl myristat và dầu mè Ngoài ra, dung môi pha nước cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành và ổn định của NT.
Thành phần của phân tử nước trong thuốc bao gồm nước, các dung môi phân cực thân nước giúp hòa tan các dược chất và tá dược tan trong nước có trong công thức thuốc [1] Chất diện hoạt đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện tính hòa tan của các thành phần, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị.
Chất diện hoạt (CDH) đóng vai trò quan trọng trong việc giảm sức căng bề mặt, giúp nhũ hóa hai pha hiệu quả Có bốn loại chất diện hoạt chính gồm CDH anion, CDH cation, CDH không ion hóa và CDH lưỡng phân, trong đó, các loại CDH không ion hóa có độc tính thấp và ít gây thay đổi về tính thấm hơn so với các loại CDH ion hóa.
Tween 80 (Polysorbat 80) là một CDH không ion hóa, được sử dụng rộng rãi trong các công thức thuốc nhỏ mắt do tính an toàn và không gây kích ứng cho mắt ở nồng độ dưới 5% [42, 50] d Các thành phần khác
Chất điều chỉnh độ đẳng trương giúp giảm kích ứng cho mắt bằng cách làm hạn chế tiết nước mắt và tăng sinh khả dụng của thuốc Mắt có thể dung nạp các dung dịch có áp suất thẩm thấu khác với nước mắt, nhưng các chế phẩm đẳng trương ít gây kích ứng hơn Các thành phần đẳng trương phổ biến trong thuốc nhỏ mắt bao gồm NaCl, KCl, glucose, sorbitol và manitol [1].
Polyme đóng vai trò quan trọng trong việc tăng độ nhớt của môi trường phân tán trong thuốc nhỏ mắt, giúp cải thiện độ bền và ổn định động học của thuốc Độ nhớt cao, ở mức không gây kích ứng, còn tăng khả năng thuốc bám dính trên giác mạc, từ đó nâng cao sinh khả dụng Các loại polyme thường được sử dụng trong thuốc nhỏ mắt bao gồm natri carboxy methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, povidon và carbomer 934P, góp phần tối ưu hiệu quả điều trị và đảm bảo an toàn cho người dùng.
Chất sát khuẩn (CSK) đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì tính vô khuẩn của thuốc nhỏ mắt, đảm bảo an toàn cho người sử dụng Đặc biệt, đối với các thuốc nhỏ mắt đóng gói đa liều, việc bổ sung chất sát khuẩn trong thành phần giúp giữ thuốc luôn vô khuẩn trong suốt quá trình sử dụng Các chất sát khuẩn thường được sử dụng trong thuốc nhỏ mắt gồm benzalkonium clorid (BKC), clorobutanol, alcol phenyl ethylic và chlorhexidin, nhằm đảm bảo hiệu quả sát trùng và an toàn cho mắt.
1.3.4 Một số phương pháp bào chế nhũ tương
1.3.4.1 Các phương pháp sử dụng năng lượng cao a Siêu âm nhũ hóa
Siêu âm là phương pháp phổ biến để điều chế nhũ tương nhờ vào tính tiết kiệm năng lượng, hệ thống thao tác dễ dàng và chi phí thấp Trong quá trình này, sóng siêu âm cường độ cao (tần số > 20 kHz) được sử dụng để phá vỡ các phân tử dầu trong môi trường lỏng, tạo ra hiện tượng cavitation – xâm thực Sự hình thành và phá vỡ nhanh chóng các bọt khí do sự chênh lệch áp suất và nhiệt độ lớn trong môi trường tạo ra lực cắt mạnh giúp phân tán các giọt dầu nhỏ, thuận lợi cho quá trình nhũ hóa Máy siêu âm đầu dò (probe sonicator) thường được áp dụng để điều chế trong phòng thí nghiệm, nhưng phương pháp này không phù hợp với quy mô công nghiệp Ngoài ra, siêu âm cũng được dùng để đồng nhất hóa áp suất cao, một kỹ thuật phổ biến trong quá trình điều chế nhũ tương nhằm đảm bảo phân bố đều của các thành phần trong dung dịch.
Thiết bị ĐNH áp suất cao hiện nay bao gồm một van đồng nhất và bơm cao áp, trong đó bơm cao áp đóng vai trò chính trong quá trình chuyển động của NT thô vào buồng Áp suất từ 3 đến 500 MPa thường được sử dụng để nhũ hóa các hệ lỏng, tạo ra lực khiến các hạt to bị phân chia thành các giọt nhỏ từ 0,1 - 1 μm Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng kích thước giọt giảm khi tăng áp suất đồng nhất hóa, giúp giảm kích thước của NT thô so với các kỹ thuật khác Tuy nhiên, phương pháp này ít hiệu quả hơn trong việc tạo ra NT trực tiếp từ PD và PN riêng biệt và không phù hợp với các dạng lỏng chứa trên 20% PD Đặc biệt, đối với các công thức NT có độ nhớt cao hoặc dạng kem, với đường kính giọt trung bình dưới 200 nm, phương pháp này ít phát huy hiệu quả. -Tận dụng công nghệ ĐNH áp suất cao để nhũ hóa hiệu quả, giảm kích thước giọt NT từ 0,1 - 1 μm với áp suất lên đến 500 MPa.
Vi lỏng hóa là công nghệ pha trộn ở cấp độ vi mô, sử dụng để truyền chất lỏng qua các vi kênh dưới áp suất cực cao từ 500 đến 20.000 psi Phương pháp này cho phép quá trình vận chuyển và pha trộn chất lỏng diễn ra một cách chính xác, hiệu quả, phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ tinh vi cao trong lĩnh vực công nghiệp.
Các thiết bị vi lỏng chịu tác dụng đồng thời của nhiều lực khác nhau, dẫn đến sự biến đổi thành vi NTN Công nghệ vi lỏng hóa hiệu quả hơn trong việc tạo ra NTN với KTTP nhỏ và phân bố hẹp, nhưng vẫn còn gặp hạn chế về chi phí cao và khả năng ứng dụng quy mô công nghiệp, đồng thời việc vận hành và vệ sinh thiết bị gặp khó khăn do buồng làm việc có đường kính rất nhỏ, khoảng 10–100 μm.
1.3.4.2 Các phương pháp tiêu hao ít năng lượng a Hệ tự nhũ hóa
Một số nghiên cứu về nhũ tương dùng trong nhãn khoa
Năm 2019, Yixuan và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu về sự phân bố và giải phóng thuốc trong thuốc nhỏ mắt, thông qua việc định lượng các biến số liên quan đến công thức Thuốc nhỏ mắt (NT) bao gồm các thành phần chính như DC (cyclosporin hoặc difluprednat), DTD và tween, giúp tối ưu hóa hiệu quả điều trị và đảm bảo sự an toàn khi sử dụng Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về quá trình phân phối thuốc, góp phần cải thiện các công thức thuốc nhỏ mắt phù hợp với bệnh nhân.
Nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng của các thành phần như Tween 80, glycerin và carbomer loại A trong công thức nước chứa carbomer copolyme vào quá trình phân bố thuốc giữa hai pha Kết quả cho thấy polysorbat 80 ảnh hưởng lớn nhất, thúc đẩy tốc độ và mức độ phân bố cyclosporin từ PD sang PN Glycerin giảm nhẹ tốc độ và mức độ này, trong khi carbomer làm chậm quá trình khuếch tán của DC vào PD, khiến phân bố thuốc dịch chuyển sang PN Ngoài ra, tăng diện tích tiếp xúc làm tăng tốc độ khuếch tán thuốc đáng kể, nhưng không ảnh hưởng đáng kể đến mức độ phân bố, giúp hiểu rõ hơn về quá trình phân bố và khuếch tán của dược chất trong các hệ thống nhãn khoa phức tạp.
Nó giúp hỗ trợ thiết kế công thức và phát triển các phương pháp in vitro, đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá tương đương sinh học của các thành phần nhỏ trong lĩnh vực thuốc nhỏ mắt.
Năm 2010, Shen và cộng sự đã nghiên cứu biện pháp chứa NSAIDs flurbiprofen axetil nhằm giảm thiểu tác dụng kích ứng và nâng cao khả năng chống viêm Công thức dẫn xuất nano này bao gồm các thành phần chính như DC 0,1%, DTD 0,5%, tween 80 0,4%, glycerin 2,2%, và carbopol, tạo ra một dạng bào chế tối ưu cho hiệu quả điều trị Các nghiên cứu này góp phần cải thiện hoạt tính chống viêm và giảm tác dụng phụ của thuốc NSAIDs để phù hợp với nhu cầu điều trị hiện đại.
Nước NT có nồng độ 0,125% được sản xuất bằng phương pháp ĐNH áp suất cao, tạo ra sản phẩm có kích thước hạt khoảng 143,6 ± 1,89 nm và ít bị ảnh hưởng bởi các điều kiện bảo quản ở nhiệt độ 4°C, 25°C, 40°C và 50°C Thử nghiệm in vivo cho thấy, NT này có khả năng hấp thu cao với AUC0-10 giờ gấp 6-7 lần so với dung dịch DC trong dạng bào chế cũ, chứng tỏ hiệu quả vượt trội trong hoạt động sinh học.
Năm 2005, Yamaguchi cùng các cộng sự đã phát triển công thức NTN chứa difluprednat, một loại steroid chống viêm dùng trong điều trị mắt Công thức này bao gồm 0,05% DC, DTD, chất nhũ hóa Tween 80, nước và được bântico bằng phương pháp đo áp suất cao, đảm bảo độ ổn định và hiệu quả của thuốc nhỏ mắt.
NT thu được có KTTPTB là 108,4 nm, không quan sát được hiện tượng tách pha hay tăng kích thước tiểu phân trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ 25°C và 40°C trong vòng 6 tháng Thử nghiệm tính thấm in vivo trên giác mạc mắt thỏ cho thấy nồng độ chất chuyển hóa của difluprednat trong thủy dịch có sự tương quan tốt, với AUC (Diện tích dưới đường cong) phù hợp, so sánh với hỗn dịch difluprednat nhỏ mắt giúp đánh giá khả năng thấm và hiệu quả của dạng bào chế mới.
DC trong giác mạc và thủy dịch của NTN đều cao hơn [7].
Một số chế phẩm chứa cyclosporin A dùng tại mắt trên thị trường
Nghiên cứu phát triển các chế phẩm chứa CsA nhãn khoa gặp nhiều thách thức do dược chất này có trọng lượng phân tử lớn và tính kỵ nước Tuy nhiên, việc tối ưu hóa công thức và công nghệ bào chế vẫn mang lại hiệu quả điều trị cao cho các bệnh về mắt Các nghiên cứu mới tập trung vào việc nâng cao khả năng hấp thu và khả năng xuyên qua hàng rào sinh học của CsA để mang lại lợi ích tối đa cho bệnh nhân Điều này đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng điều trị các bệnh viêm nhiễm và tổn thương mắt liên quan đến vi khuẩn, virus và các yếu tố khác.
Hiện nay, chưa có nhiều chế phẩm chứa CsA dạng này được lưu hành rộng rãi trên thị trường Tuy nhiên, một số thuốc chứa CsA dành cho điều trị mắt đã được nghiên cứu, phát triển và chấp thuận lưu hành trên toàn thế giới, mang lại các giải pháp hiệu quả cho bệnh nhân.
Bảng 1.1 Một số chế phẩm cyclosporin A nhỏ mắt trên thị trường [25]
Nồng độ dược chất ( mg/mL)
Dạng bào chế Chỉ định Nhà sản xuất
Khô mắt (Viêm giác mạc do ức chế bài tiết nước mắt) Allergan
Khô mắt (Viêm giác mạc nặng, không đáp ứng với nước mắt nhân tạo)
Papilock mini 1,0 Dung dịch Viêm giác mạc mùa xuân
Viêm giác mạc với sự suy giảm chức năng tuyến lệ
Viêm giác mạc với sự suy giảm chức năng tuyến lệ
Viêm mắt liên quan đến viêm giác mạc
Viêm mắt liên quan đến viêm giác mạc
Viêm mắt liên quan đến viêm giác mạc
Ibn Sina Pharmaceutical Industry Ltd
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Hóa chất, nguyên liệu và thiết bị
2.1.1 Hóa chất và nguyên liệu đã sử dụng
Bảng 2.1 Bảng nguyên liệu và hóa chất đã được sử dụng
STT Tên hóa chất, nguyên liệu Nguồn gốc Tiêu chuẩn
2 Acetonitril Đức Tinh khiết HPLC
3 Benzalkonium chlorid Trung Quốc TCNSX
5 Carbopol 974P Ấn Độ Phân tích
6 Clorhexidin gluconat Trung Quốc TCNSX
7 Dầu cọ Trung Quốc TCNSX
8 Dầu đậu nành Trung Quốc TCNSX
9 Dầu dừa Trung Quốc TCNSX
10 Dầu mè Việt Nam TCNSX
11 Dầu ô-liu (oliu/olive) Trung Quốc TCNSX
12 Dầu parafin Trung Quốc TCNSX
13 Dầu thầu dầu Trung Quốc TCNSX
16 HPC EF Thụy Sỹ TCNSX
20 Methanol Đức Tinh khiết HPLC
22 Natri carboxymethyl cellulose Trung Quốc TCNSX
Các hóa chất quan trọng như ethanol 96%, natri clorid (NaCl), natri hydroxid (NaOH), axit hydrocloric (HCl), natri dihydrophosphat dihydrat (NaH2PO4·2H2O) và kali dihydrophosphat (KH2PO4) đạt tiêu chuẩn phân tích cao từ Trung Quốc Những hóa chất này có nguồn gốc rõ ràng và đảm bảo chất lượng, phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp và nghiên cứu Việc sử dụng các hóa chất đạt chuẩn giúp đảm bảo an toàn, hiệu quả trong quá trình sản xuất và thực hiện các quy trình kỹ thuật.
2.1.2 Thiết bị đã sử dụng
Bảng 2.2 Bảng các thiết bị đã sử dụng trong nghiên cứu
Tên thiết bị MODEL Xuất xứ
Máy siêu âm cầm tay UP200Ht Hielscher - Đức
Máy khuấy từ gia nhiệt Wisestir MSH - 20A Daihan Scientific – Hàn Thiết bị Zetasizer Ultra Blue ZSU3300 Malvern – Anh
Kính hiển vi kết nối Camera Eclipse Ci-L Nikon - Nhật
Máy đo lưu biến DHR – 2 TA instrument – Mỹ
Thiết bị đồng nhất hóa áp suất cao Emulsiflex C5 Avestin - Canada
Bể lắc điều nhiệt 1086 GFL – Đức
Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao 1200 Series Agilent Technologies - Đức
Máy đo pH để bàn FiveEasy™ FE20 Mettler Toledo, Thụy Sỹ Thiết bị thử khuếch tán
Side-Bi-Side diffusion cell - Crown Glass Co.Inc – Mỹ
Bể điều nhiệt Uni 200 Rayba – Tây Ban Nha
Bể siêu âm WUC - A10H Hàn Quốc
Các dụng cụ chuyên dụng trong nghiên cứu BC gồm có cân phân tích và cân kỹ thuật để đo lường chính xác trọng lượng mẫu, cốc có mỏ giúp đổ chính xác dung dịch, nhiệt kế thủy ngân để kiểm tra nhiệt độ, con khuấy từ dùng để khuấy mẫu một cách đều đặn, bình định mức giúp pha chế và đo thể tích chính xác, đũa thủy tinh và pipet thủy tinh để lấy mẫu và điều chỉnh thể tích, cùng với màng lọc có độ lọc 0,45 μm và 0,2 μm để loại bỏ tạp chất, đảm bảo độ chính xác và hiệu quả trong quá trình nghiên cứu.
Nội dung nghiên cứu
2.2.1 Xây dựng công thức và phương pháp bào chế nhũ tương CsA
− Lựa chọn thành phần công thức sử dụng để bào chế NT CsA
− Lựa chọn phương pháp và thông số quá trình bào chế NT CsA
2.2.2 Đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố thuộc về công thức và quy trình bào chế đến KTTP và phân bố KTTP NT CsA
− Lựa chọn biến đầu vào và khoảng biến thiên cho các biến
− Thiết kế thí nghiệm khảo sát
− Bào chế thí nghiệm theo bảng thiết kế và đánh giá ảnh hưởng của biến đầu vào đến KTTP và phân bố KTTP của NT CsA
2.2.3 Đánh giá một số đặc tính của nhũ tương CsA
− Đánh giá cảm quan, pH NT và hình thái, phân bố kích thước tiểu phân phân tán
− Theo dõi độ ổn định kích thước tiểu phân trong quá trình bảo quản
− Đánh giá khả năng giải phóng dược chất từ các công thức bào chế
Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Phương pháp bào chế nhũ tương
Qua tham khảo tài liệu [1, 39, 50] và kết quả các thí nghiệm tiền khảo sát, NT CsA được tiến hành bào chế theo các bước như sau:
Để chuẩn bị PD, cần cân cân cesa và lượng dầu theo công thức, sau đó khuấy kỹ bằng máy khuấy từ để hòa tan các thành phần Tiếp theo, phân tán chất nhũ hóa thân dầu (nếu có) vào dung dịch để tạo ra PD hoàn chỉnh Quá trình gia nhiệt PD trên máy khuấy từ và duy trì ở nhiệt độ 68–70°C trước khi tiến hành nhũ hóa giúp đảm bảo sự đồng đều và ổn định của hỗn hợp.
Ngâm trương nở polyme trong nước qua đêm (nếu có) giúp đạt được hiệu quả tối ưu trong quá trình sử dụng Sau đó, hòa tan các chất điều chỉnh đẳng trương và các tá dược thân nước khác vào công thức để đảm bảo tính ổn định và đồng nhất của sản phẩm Tiếp theo, phân tán đều các chất này để tạo ra hỗn hợp đồng nhất, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và an toàn trong sản phẩm.
18 nhũ hóa (CNH) thêm nước thu được PN PN được gia nhiệt bằng máy khuấy từ và được duy trì ở nhiệt độ 70 – 75 o C trước khi đưa vào nhũ hóa
❖ Bước 2: Phối hợp pha Để tạo ra NT như mong muốn, chúng tôi lựa chọn 2 phương pháp nhũ hóa sử dụng năng lượng cao để khảo sát [41]:
− Phương pháp 1: Siêu âm nhũ hóa
Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi đã thêm phần phụ nữa vào phần dự thảo và tiến hành siêu âm bằng thiết bị siêu âm cầm tay UP200Ht để đảm bảo kết quả chính xác Các thông số kỹ thuật được khảo sát bao gồm nhiệt độ của hệ, thời gian siêu âm, biên độ siêu âm và nhịp độ xung siêu âm, nhằm đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố này đến quá trình siêu âm và kết quả cuối cùng.
− Phương pháp 2: Đồng nhất hóa áp suất cao
Chuẩn bị nguyên liệu thô cho quá trình siêu âm được tiến hành tương tự như phương pháp 1, với các thông số cố định bao gồm biên độ 20%, nhịp xung siêu âm 10%, thời gian siêu âm 5 phút và nhiệt độ bào chế từ 65 đến 70°C.
Đồng nhất hóa áp suất cao của NT thô được thực hiện trên thiết bị Avestin C5 để đảm bảo tính đồng nhất và chất lượng mẫu Trong quá trình này, các thông số kỹ thuật quan trọng như số chu kỳ đồng nhất hóa và áp suất đồng nhất hóa được khảo sát kỹ lưỡng nhằm tối ưu hoá quá trình xử lý và nâng cao hiệu quả nghiên cứu.
− Chuẩn bị dung dịch để pha loãng:
+ Ngâm trương nở polyme trong nước cất qua đêm (nếu có), khuấy đều thu được dung dịch polyme, hòa tan chất sát khuẩn
− Phối hợp sản phẩm thu được ở bước 2 vào dung dịch để pha loãng, khuấy và phân tán đều được NT hoàn chỉnh
2.3.2 Phương pháp xác định độ tan của cyclosporin A nguyên liệu
2.3.2.1 Xác định độ tan trong dầu
− Lấy chính xác 0,1 mL các loại dầu cần khảo sát vào lọ thủy tinh 3 mL trong suốt và thêm con khuấy từ có kích thước 6 mm
Để chuẩn bị dung dịch, thêm từng lượng nhỏ (khoảng 0,01 g CsA) vào từng lọ dầu, sau đó khuấy đều trên máy khuấy Wisestir MSH-20A với tốc độ 600 vòng/phút cho đến khi dược chất hòa tan hoàn toàn, tạo thành dung dịch trong suốt Quá trình khuấy liên tục kéo dài đến 24 giờ, nếu quan sát thấy có tiểu phân dược chất bằng mắt thường, tiến hành kết thúc quá trình thử để đảm bảo độ đồng nhất của dung dịch.
Độ tan của dược chất trong từng phần dung môi (PD) được xác định dựa trên tổng lượng dược chất tối đa có thể hòa tan trong thể tích dầu ban đầu để tạo thành dung dịch đồng nhất Quá trình này đảm bảo hiệu quả hòa tan tối đa của dược chất, giúp tối ưu hoạt tính sinh học và chất lượng của sản phẩm cuối cùng Việc xác định độ tan chính xác đóng vai trò quan trọng trong quy trình pha chế và đảm bảo tính ổn định của dược phẩm trong hệ thống dầu.
2.3.2.2 Xác định độ tan của cyclosporin A trong các môi trường nước khác nhau
Tham khảo tài liệu [3, 49], phương pháp xác định độ tan của CsA trong các môi trường nước được thiết lập nhu sau:
− Thêm một lượng dư CsA vào ống falcon 50 mL chứa khoảng 30 mL các môi trường thử Vặn chặt nắp sau đó cho vào bể lắc điều nhiệt ở nhiệt độ 34 o C
− Tại từng thời điểm 24 giờ, 48 giờ, 72 giờ, lấy khoảng 5 mL hệ mang đi ly tâm
(6000 vòng/phút x 10 phút), dịch trong được lọc qua màng lọc RC kích thước lỗ lọc 0,45 μm và đem định lượng bằng phương pháp HPLC (mục 2.3.8), pha loãng nếu cần
2.3.3 Phương pháp đánh giá cảm quan, pH
− Quan sát bằng mắt thường và đánh giá trên các tiêu chí: độ đồng nhất, màu sắc, thể chất của NT
− pH được xác định bằng thiết bị Mettler Toledo FE20 đã được hiệu chuẩn trước khi sử dụng
2.3.4 Phương pháp xác định kích thước và phân bố kích thước tiểu phân
2.3.4.1 Phương pháp tán xạ ánh sáng động
− Thiết bị đo: Zetasizer Ultra ZSU3300 như sau:
− Điều kiện đo: Cuvet thủy tinh, nhiệt độ buồng đo 25 o C, góc đo 173 o
+ Mẫu thử được lắc đều và pha loãng bằng nước cất đã được lọc qua màng 0,2 μm để chỉ số đếm (count rates) nằm trong khoảng từ 200-400 kcps
Lấy khoảng 1-1,5 mL mẫu đã pha loãng, chứa trong cuvet, và đưa vào buồng đo để tiến hành phép đo Các thông số của vật liệu và môi trường pha loãng được cố định bao gồm chỉ số khúc xạ (RI) là 1,47 và độ hấp thụ của PD là 0,01 Môi trường pha loãng sử dụng nước cất để đảm bảo độ chính xác của kết quả phân tích quang học.
− Kết quả thu được là các giá trị:
+ Các chỉ số được sử dụng để đánh giá: KTTPTB (Z-average), D i 90 (KTTP mà 90% số tiểu phân trong hệ có giá trị nhỏ hơn), PDI (chỉ số đa phân tán)
+ Mỗi mẫu được đo lặp lại 3 lần và lấy giá trị trung bình
2.3.4.2 Phương pháp sử dụng kính hiển vi quang học có gắn camera Eclipse Ci-L
− Soi tiêu bản dưới KHV với cường độ ánh sáng phù hợp ở vật kính x 40 Pha loãng mẫu trước khi tiến hành làm tiêu bản nếu cần
− Khi ảnh của vật được hiển thị rõ, ổn định, kết nối với máy tính
Sử dụng phần mềm NIS Elements D 4.2 để điều chỉnh chất lượng ảnh phù hợp và đo kích thước hạt từ hình ảnh thu được giúp đảm bảo độ chính xác cao trong phân tích mẫu Mỗi mẫu được chuẩn bị ít nhất 03 tiêu bản, và mỗi tiêu bản đều được soi và chụp ảnh tại tối thiểu 3 vi trường ngẫu nhiên, nhằm tăng tính đại diện và độ tin cậy của dữ liệu.
2.3.5 Phương pháp đánh giá khả năng lưu biến của hệ Đặc tính lưu biến của mẫu được đánh giá bằng cách sử dụng lưu biến kế DHR-2,
TA Instruments sử dụng đĩa xoay nhẵn, phẳng có đường kính 40 mm để thực hiện các phép đo lưu biến Đĩa dưới là đĩa tiêu chuẩn, đồng thời được dùng để điều khiển và kiểm soát nhiệt độ mẫu chính xác Quá trình bắt đầu bằng cách dùng pipet để đưa khoảng 0,25 mL nhũ tương lên trung tâm của đĩa dưới, sau đó hạ đĩa xoay xuống một khoảng cách gọi là "trim gap" (~120 µm) để loại bỏ phần mẫu tràn ra ngoài Tiếp theo, hạ đĩa xuống đến khoảng cách "geometry gap" (~80 µm) và bắt đầu đo lưu biến theo chương trình thiết lập sẵn, đảm bảo kết quả phân tích chính xác và hiệu quả.
− Nhiệt độ: 25 o C, thời gian cân bằng và ổn định nhiệt độ mẫu 180 giây
Để đo độ nhớt, tiến hành phép đo quay một chiều với tốc độ thay đổi từ 4.10^-6 rad/giây đến 2 rad/giây Độ nhớt động của mẫu được xác định dựa trên các phép đo tại hai tốc độ quay này, giúp đánh giá chính xác tính chất nhớt của mẫu trong các điều kiện khác nhau.
2,52.10 -3 rad/giây và 0,16rad/giây
Để xác định yield stress, tiến hành phép đo dao động với độ biến dạng từ 0,01 đến 200% và tốc độ thay đổi 1 Hz Yield stress được xác định dựa trên điểm bắt đầu có sự thay đổi đáng kể của thông số storage modulus, cho thấy khả năng chịu lực của vật liệu đã vượt quá giới hạn đàn hồi Quá trình này giúp đánh giá chính xác khả năng chịu tải của vật liệu trong các ứng dụng kỹ thuật và công nghiệp.
− Xác định tanδ: tanδ = loss modulus/ storage modulus
2.3.6 Phương pháp đánh giá độ bền động học của nhũ tương
− Điều kiện nhiệt độ phòng: Các mẫu được đựng trong các ống thủy tinh 15 mL có nắp, kín, bảo quản ở điều kiện nhiệt độ phòng
Để bảo quản mẫu thử trong điều kiện nhiệt độ cao, sử dụng lọ thủy tinh dung tích 3,5 mL, chứa khoảng 1,0 – 1,5 mL mẫu thử, sau đó đậy kín bằng nắp cao su và siết chặt bằng nắp nhôm Mẫu cần được bảo quản ở nhiệt độ từ 95°C trở lên để đảm bảo tính ổn định và giữ nguyên phẩm chất của mẫu trong quá trình phân tích.
100 o C bằng cách đun cách thủy
+ Chu kỳ rã đông: Thực hiện liên tục 3 chu kỳ rã đông (mẫu được bảo quản ở -
20 o C trong 12 giờ) – rã đông (mẫu được đưa về điều kiện phòng, lưu 12 giờ)
− Tiêu chí đánh giá: Thể chất mẫu, sự tách pha, cream hóa, phân bố KTTP sau các khoảng thời gian nhất định
2.3.7 Phương pháp đánh giá khả năng giải phóng dược chất in vitro
2.3.7.1 Đánh giá khả năng giải phóng dược chất (GPDC) qua túi thẩm tích
+ Túi thẩm tích 500 kDa được hoạt hóa bằng cách luộc sôi trong dung dịch NaHCO3 2% và EDTA 1M (pH 8,0)
+ Môi trường giải phóng: 200 mL dung dịch đệm phosphat đẳng trương pH 7,4 (KH2PO4 0,15 g; NaCl 1,4625 g; Na2HPO4.2H2O 2,00565 g trong vừa đủ 250 mL nước siêu sạch) chứa NaLS 0,5% (kl/tt)
+ Nhiệt độ thử: Nhiệt độ phòng (25 – 28 o C)
+ Tốc độ khuấy: 150 vòng/phút
+ Thể tích mẫu đem thử: 1 mL NT chứa CsA
Để tiến hành, bạn cần cho 1 mL mẫu thử vào túi thẩm tích đã được kẹp chặt một đầu bằng kẹp chuyên dụng, sau đó kẹp chặt đầu còn lại (khoảng cách từ kẹp đến NT là 1 cm) và treo túi ngập trong 200 mL môi trường thử trong cốc có mỏ dung tích 250 mL Trong suốt quá trình, lấy 1 mL mẫu thử tại từng thời điểm và bổ sung lại đủ lượng cần thiết để duy trì quá trình thẩm tích chính xác và hiệu quả.
1 mL môi trường Mẫu thử được định lượng theo pp HPLC đã mô tả ở mục 2.3.8
Hình 2.1 Mô hình đánh giá GPDC theo cơ chế khuếch tán qua túi thẩm tích
2.3.7.2 Đánh giá khả năng khuếch tán qua màng theo pp phân bố - khuếch tán
Hệ thống đánh giá giải phóng thuốc gồm bộ dụng cụ Side-Bi-Side Diffusion và bể điều nhiệt cung cấp nước tuần hoàn để đảm bảo quá trình phân bổ thuốc chính xác Mẫu được nạp vào ngăn nhận cùng môi trường, qua đó dược chất đi qua màng và đến ngăn nhận, giúp đánh giá khả năng giải phóng thuốc một cách hiệu quả (Hình 2.2)
+ Màng giải phóng: màng PVDF 0,1 μm; diện tích bề mặt khuếch tán: 0,637 cm 2 Màng được ngâm trong môi trường ngăn cho 30 phút trước khi thử
+ Thể tích khoang cho: 4 mL; thể tích khoang nhận: 4 mL
• Khoang cho: dung dịch đệm phosphat đẳng trương pH 7,4
• Khoang nhận: dung dịch đệm phosphat đẳng trương pH 7,4 chứa 0,5% NaLS
+ Nhiệt độ thử: 34,0±0,5 o C; tốc độ khuấy: 500 vòng/phút
+ Thể tích mẫu đem thử: 1 mL nhũ tương chứa CsA
THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Thẩm định phương pháp định lượng
Phương pháp định lượng dược chất bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao được đề cập ở mục 2.3.8 đã được thẩm định và cho kết quả như sau:
Tiến hành sắc ký đồng thời trên các mẫu: mẫu pha động, mẫu chuẩn, mẫu trắng (hỗn hợp tá dược) và mẫu thử (chế phẩm bào chế)
Kết quả phân tích cho thấy trên sắc ký đồ của mẫu chuẩn xuất hiện một điểm đặc trưng duy nhất, phù hợp với thời gian lưu khoảng 3,8 phút, là đặc trưng của CsA Điểm này không xuất hiện trong mẫu pha động, xác định đây là điểm của CsA Sắc ký đồ của mẫu thử có điểm chính trùng khớp với thời gian lưu của CsA trong mẫu chuẩn, trong khi mẫu trắng không có điểm nào tại thời gian lưu này Do đó, phương pháp phân tích này có khả năng chọn lọc cao đối với CsA.
Tiến hành sắc ký với dóy dung dịch chuẩn ở khoảng nồng độ 0,22 – 58 àg/mL Kết quả được thể hiện ở bảng 3.1 và hình 3.1
Bảng 3.1 Nồng độ dung dịch chuẩn và diện tích píc tương ứng khi phân tích HPLC
Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ số R² = 0,9998, vượt xa ngưỡng 0,9980, chứng minh có mối tương quan chặt chẽ giữa nồng độ CsA và diện tích pic theo phương trình tuyến tính bậc nhất trong khoảng nồng độ đã khảo sát Điều này xác nhận rằng phạm vi tuyến tính là phù hợp để xác định chính xác nồng độ CsA trong các mẫu thử.
3.1.3 Tính thích hợp của hệ thống
Tiến hành tiêm lặp lại 6 lần cùng một mẫu dung dịch chuẩn có nồng độ 58 μg/mL để đánh giá tính thích hợp của hệ thống phân tích Các kết quả thẩm định, thể hiện trong Bảng 3.2, cho thấy độ chính xác và độ lặp lại của phương pháp phù hợp để đảm bảo tính đáng tin cậy của quy trình.
Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa diện tích píc và nồng độ CsA
Phân tích cho thấy RSD của diện tích píc và thời gian lưu khi định lượng CsA bằng phương pháp HPLC phù hợp với quy định, thể hiện độ lặp lại và độ ổn định của hệ thống phân tích đạt yêu cầu, đảm bảo tính chính xác và tin cậy của kết quả kiểm nghiệm.
Bảng 3.2 Tính thích hợp của phương pháp HPLC định lượng CsA
Kết quả đánh giá các tiêu chí cho thấy, phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) đã chứng minh khả năng định lượng chính xác CsA trong quá trình nghiên cứu Phân tích này cho thấy HPLC là công cụ phù hợp để đảm bảo độ nhạy và độ chính xác trong việc xác định hàm lượng CsA, đáp ứng các yêu cầu của nghiên cứu dược phẩm Các thông số và điều kiện đã xác định đều phù hợp để sử dụng phương pháp HPLC trong quá trình phân tích CsA, mang lại kết quả nghiên cứu chính xác và hiệu quả.
Xây dựng công thức và phương pháp bào chế nhũ tương CsA
3.2.1 Khảo sát độ tan của dược chất
Xác định độ tan của CsA trong các loại dầu theo pp đã nêu ở mục 2.3.2.1, cho kết quả như bảng 3.3
Bảng 3.3 Khả năng tan tương đối của CsA trong các loại dầu
Loại dầu Olive Cọ Dừa Đậu nành Myglyol Paraffin lỏng Thầu dầu Mè Độ tan tương đối
Kết quả nghiên cứu cho thấy CsA hòa tan tốt trong nhiều loại dung môi thân dầu với độ tan vượt quá 3 mg/mL, đặc biệt đạt mức cao nhất trong dầu thầu dầu với độ tan 1,022 g/mL Những loại dầu này đều phù hợp để làm dung môi hòa tan dược chất trong bào chế nanoparticle CsA, nâng cao hiệu quả vận chuyển và hấp thu của thuốc Sử dụng dầu thầu dầu làm dung môi chính giúp tối ưu hóa quá trình bào chế và tăng khả năng phân phối của CsA trong hệ thống điều trị.
3.2.1.2 Độ tan trong các môi trường nước Độ tan của CsA trong các môi trường thân nước được xác định bằng pp đã nêu ở mục 2.3.2.2 Các môi trường thử nghiệm bao gồm: nước; dung dịch đệm phosphat 0,1M được chỉnh pH về các giá trị 5, 6, 7, 8, 9; nước chứa chất diện hoạt Tween 80 hoặc NaLS ở nồng độ 0,05 – 1,5% Kết quả được thể hiện trong bảng 3.4
Bảng 3.4 Độ tan trong các môi trường nước của CsA
(μg/mL) Môi trường Độ tan
(μg/mL) Môi trường Độ tan
Kết quả bảng 3.4 cho thấy độ tan của CsA trong nước rất thấp, chỉ đạt 7,6 μg/mL, phù hợp với đặc tính thân dầu của DC Thêm vào đó, các thành phần như Tween 80 ở các nồng độ khác nhau từ 0,05% đến 1,50% và NaLS từ 0,05% đến 1,50% đã được khảo sát với các dung dịch đệm pH từ 5 đến 9, cho thấy sự gia tăng rõ rệt trong độ tan của CsA khi nồng độ các chất hoạt động tăng lên Đặc biệt, pH của dung dịch không ảnh hưởng đáng kể đến độ tan của CsA trong nước, thể hiện qua kết quả không biến động lớn trong các dung dịch có độ pH khác nhau Những phát hiện này giúp hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của các thành phần surfactant và pH đến độ hòa tan của CsA, từ đó hỗ trợ phát triển các công thức thuốc hiệu quả hơn.
Độ tan của DC trong môi trường khảo sát đều thấp hơn 3 μg/mL ở các pH khác nhau Việc sử dụng dung dịch đệm làm giảm độ tan so với môi trường nước thông thường do các ion trong hệ đệm làm tăng độ phân cực của dung môi, từ đó làm giảm khả năng hòa tan của các hợp chất thân dầu Độ tan của CsA trong nước được cải thiện khi có mặt Tween 80, tuy nhiên mức độ này không nhiều ở nồng độ 0,05 – 0,1% Khi nồng độ Tween 80 vượt qua 0,25%, độ tan của CsA tăng lên trên 24 μg/mL và có thể đạt tới 132,23 μg/mL khi dùng 1,5% Tween 80, phần lớn là do DC được giữ trong các cấu trúc micelle của chất diện hoạt (CMCTween 80 = 1,89×10⁻⁵ M) Ngoài ra, khi dùng NaLS ở nồng độ 0,05%, độ tan của CsA tăng hơn 10 lần so với trong nước, và có thể gần 2000 lần khi sử dụng NaLS ở nồng độ 1,5%, nhờ vào khả năng tạo micelle mạnh mẽ của chất diện hoạt này.
Các kết quả này cho thấy, NaLS có vai trò làm tăng độ tan tốt hơn so với Tween
80 và có thể được sử dụng trong các phép đánh giá giải phóng CsA từ NT
3.2.2 Lựa chọn thành phần công thức và xây dựng phương pháp bào chế
3.2.2.1 Khảo sát sơ bộ a Khảo sát lựa chọn thành phần công thức
❖ Lựa chọn dung môi pha dầu
Dựa trên sự phổ biến, tính an toàn cho mắt và mức độ sử dụng trong bào chế thuốc nghiệm, đã chọn 8 loại dầu để khảo sát gồm dầu mè, dầu dừa, dầu thầu dầu (DTD), dầu cọ, dầu olive, dầu đậu nành, myglyol và paraffin lỏng.
Công thức khảo sát 1 (CTKS1):
− Chất nhũ hóa: 2% (hỗn hợp Tween 80 – Span 80 được thay đổi tỷ lệ để HLB trùng với rHLB của pha dầu)
Bào chế Nanostructure (NT) theo phương pháp đã nêu ở mục 2.3.1 sử dụng thiết bị siêu âm cầm tay UP200Ht, với các thông số tối ưu gồm biên độ siêu âm A 50%, xung siêu âm C 30%, và thời gian siêu âm 5 phút Quá trình này đảm bảo hiệu quả trong việc tạo cấu trúc nano đồng nhất, nâng cao tính chất của sản phẩm cuối cùng Phương pháp siêu âm này giúp cải thiện quá trình phân tán và ổn định của các thành phần trong chế phẩm, phù hợp với yêu cầu của công trình nghiên cứu.
Các mẫu sau khi tạo ra được xác định KTTP và theo dõi độ bền ở điều kiện nhiệt độ phòng Kết quả được biểu diễn ở bảng 3.5 và hình 3.2
Bảng 3.5 KTTP và sự thay đổi KTTP nhũ tương khi bào chế với từng loại dầu khác nhau
Hình 3.2 Biểu đồ biểu diễn KTTPTB nhũ tương của từng loại dầu theo thời gian bảo quản
Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi sử dụng dầu dừa, nanostructure tạo ra có kích thước KTTPTB lớn nhất, khoảng 350 nm Trong khi đó, nanostructure từ dầu đậu nành và myglyol có kích thước nhỏ hơn nhưng lại tăng KTTP sau 9 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng Ngoài ra, các loại dầu như dầu thầu dầu, dầu cọ và paraffin lỏng có khả năng tạo ra nanostructure với KTTPTB nhỏ nhất, khoảng 200 nm, và KTTP ít thay đổi trong suốt 9 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng, cho thấy tính ổn định cao của chúng.
NT đã sản xuất từ DTD, dầu cọ và paraffin lỏng và tiến hành đánh giá độ bền động học thông qua phương pháp thực hiện 3 chu kỳ đông – rã đông (mục 2.3.6) Kết quả cho thấy sự ảnh hưởng của các nguyên liệu đến độ bền của mẫu sau quá trình xử lý nhiệt, góp phần xác định tính ổn định của các vật liệu này trong điều kiện sử dụng thực tế.
− Nhũ tương dầu thầu dầu: Không tách lớp
− Nhũ tương dầu cọ: Tách lớp từ chu kỳ đông – rã đông đầu tiên
− Nhũ tương dầu paraffin: Tách lớp từ chu kỳ thứ hai
Từ các kết quả trên, DTD đã được lựa chọn làm dung môi pha dầu để nghiên cứu
NT CsA định hướng nhỏ mắt
❖ Lựa chọn chất diện hoạt và giá trị HLB phù hợp
Dựa trên các tài liệu tham khảo [7, 38], Tween 80 và Span 80 được lựa chọn làm chất dẫn hòa trong công thức nhờ tính hiệu quả và độ an toàn cao trên mắt Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của giá trị HLB hỗn hợp Tween 80 – Span 80 đến khả năng tạo nhũ tương (NT), với khoảng HLB từ 11 đến 15 được chọn để khảo sát do phù hợp để tạo nhũ tương D/N và gần với giá trị rHLB của DTD.
Dịch tiếng Việt: Nội dung bài viết trình bày phương pháp đo NT bằng kỹ thuật siêu âm nhũ hóa theo mục 2.3.1, sử dụng biên độ A 80%, xung C 70%, trong thời gian 15 phút, dựa trên thành phần của CTKS1 và sử dụng DTD Quá trình quan sát hiện tượng bc và xác định KTTP NT được thực hiện theo phương pháp đã nêu ở mục 2.3.4 Kết quả đo đạc và phân tích được trình bày trong bảng 3.6, giúp đánh giá chính xác hiệu quả của phương pháp siêu âm nhũ hóa trong đo NT.
Bảng 3.6 Kết quả khảo sát giá trị HLB bào chế nhũ tương với dầu thầu dầu
Giá trị HLB KTTPTB (nm) PDI D i 90 (nm)
Khi giá trị HLB của hỗn hợp chất diện hoạt dao động từ 13 – 15, các chỉ tiêu kỹ thuật như KTTPTB và PDI của nhũ tương được cải thiện rõ rệt, cho thấy nhũ tương có kích thước nhỏ hơn Quá trình nhũ hóa diễn ra nhanh hơn khi HLB nằm trong khoảng này, giúp nâng cao hiệu quả sản xuất Để thuận tiện trong quá trình bảo chế và giảm thiểu nguy cơ kích ứng mắt do sử dụng nhiều loại surfactant khác nhau, hỗn hợp chất diện hoạt được tối ưu hóa với HLB phù hợp, chẳng hạn như sử dụng 100% Tween 80 và không bổ sung Span
❖ Lựa chọn loại polyme và quy trình phối hợp polyme
Công thức khảo sát 2 (CTKS2):
Việc sử dụng CTKS2 phối hợp thêm polyme trong quá trình đánh giá ảnh hưởng của loại polyme và thứ tự phối hợp polyme đến đặc tính của nhựa tổng hợp giúp tối ưu hóa hiệu suất vật liệu Phương pháp đo lường chính là siêu âm nhũ hóa, với các thông số quá trình gồm biên độ A đạt 80%, xung siêu âm C ở mức 70%, và thời gian siêu âm được điều chỉnh phù hợp để đảm bảo độ chính xác cao trong kết quả.
Trong vòng 15 phút, các loại polyme như PVP K30, HPC EF, NaCMC, HPMC K100, HPMC E6, carbopol 974P và carbopol 934 đã được lựa chọn để khảo sát, dựa trên độ nhớt của từng loại và tham khảo tài liệu [1, 35] Nồng độ polyme được xác định dựa trên mối liên hệ với độ nhớt của từng loại và quy trình phối hợp polyme gồm hai phương pháp chính: i) đưa polyme vào hệ trước khi nhũ hóa và ii) bổ sung polyme vào hệ sau khi tạo nhũ.
Sau khi tạo thành, nhiên liệu tổng hợp (NT) được đánh giá khả năng kỹ thuật và thực tế theo phương pháp đã trình bày tại mục 2.3.4, đồng thời được kiểm tra về độ bền động học khi bảo quản ở điều kiện thường Các kết quả đánh giá này được thể hiện rõ trong bảng 3.7 và bảng 3.8, giúp đảm bảo chất lượng và độ ổn định của nhiên liệu sau quá trình sản xuất.
Bảng 3.7 Đặc điểm của nhũ tương được bào chế với các loại polyme khác nhau
Nồng độ (%) Đặc điểm nhũ tương
Phối hợp trước Phối hợp sau
K30 0,50 Nhũ tương bền vững trong thời gian > 7 ngày bảo quản
Nhũ tương bền vững trong thời gian > 14 ngày bảo quản
HPC EF 0,50 Cream hóa sau 24 giờ bảo quản Cream hóa sau 24h bảo quản
NaCMC 0,50 Tách lớp sau 24 giờ bảo quản Tách lớp quan sát được sau 7 ngày bảo quản
K100M 0,50 Cream hóa sau 24 giờ bảo quản Cream hóa sau 24h bảo quản
974P 0,05 Cream hóa sau 24 giờ bảo quản Nhũ tương bền vững trong thời gian > 14 ngày bảo quản
934 0,05 Cream hóa sau 24 giờ bảo quản Nhũ tương bền vững trong thời gian > 14 ngày bảo quản
E6 0,50 Cream hóa sau 24 giờ bảo quản Cream hóa sau 24h bảo quản
Bảng 3.8 Theo dõi độ ổn định KTTP các mẫu nhũ tương
Ban đầu Sau 10 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng KTTPTB
Thứ tự phối hợp polyme có ảnh hưởng lớn đến độ bền của chất nhũ hóa (NT) Các công thức phối hợp polyme sau quá trình nhũ hóa thường cho độ bền tốt hơn so với phối hợp trước nhũ hóa Đối với HPC EF và HPMC K100M, quá trình tách lớp xảy ra ở cả hai điều kiện, do đó không được lựa chọn sử dụng hai loại phụ gia này để đảm bảo độ bền của sản phẩm.
Đánh giá một số đặc tính của nhũ tương CsA
Để đánh giá các đặc tính và ảnh hưởng của kết thúc quá trình phụ trợ (KTTP) đến đặc tính nhân tố cấu trúc của nhựa composite, chúng tôi tiến hành nghiên cứu trên 3 mẫu nhựa tổng hợp (NT) có công thức giống nhau theo phương pháp đã chọn ở mục 3.2.2.1.b Sau khi thực hiện quá trình gia công, kết quả xác định KTTP của NT được trình bày trong bảng 3.15 và hình 3.8, giúp đánh giá tác động của KTTP đến các đặc tính của vật liệu.
Bảng 3.14 Thành phần công thức nhũ tương hoàn chỉnh
STT Tên Vai trò Tỷ lệ (kl/kl)
2 Dầu thầu dầu Dm pha dầu 5,00%
6 NaOH Điều chỉnh pH pH vừa đủ 7
8 Nước tinh khiết Dm pha nước vừa đủ 100%
Bảng 3.15 Kết quả đo KTTP các mẫu nhũ tương
Công thức KTTPTB (nm) D i 90 (nm) PDI
Hình 3.8 Đồ thị so sánh KTTP và phân bố KTTP các nhũ tương: a Theo cường độ tín hiệu, b Theo thể tích
Các công thức khác nhau thể hiện sự khác biệt lớn về KTTPTB, D i 90 và PDI, trong đó mẫu CT1 có KTTPTB lớn nhất (221,1 nm), mẫu CT3 có KTTPTB nhỏ nhất (165,2 nm), còn mẫu CT2 có kích thước tiểu phân trung bình Các mẫu được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu quan trọng sau khi bảo quản 45 ngày ở nhiệt độ phòng, giúp xác định độ bền và ổn định của sản phẩm.
3.3.1 Cảm quan, hình thức, pH
+ Ban đầu: Nhũ tương lỏng, có màu trắng đục đồng nhất toàn hệ
+ Sau 45 ngày: Mẫu NT có KTTP lớn và trung bình xuất hiện hiện tượng cream hóa, mẫu NT có KTTP nhỏ vẫn đồng nhất về mặt cảm quan
− pH: pH của NT được xác định ở 2 thời điểm sau bc và sau khi bảo quản 45 ngày ở điều kiện thường (mục 2.3.3), cho kết quả được trình bày ở bảng 3.16
Bảng 3.16 Kết quả đo pH nhũ tương
Ban đầu Bảo quản 45 ngày
3.3.2 Sự thay đổi KTTP trong quá trình bảo quản Đặc tính KTTP nhũ tương sau bc và sau khi bảo quản 45 ngày ở nhiệt độ phòng được minh họa trong bảng 3.17
Bảng 3.17 Theo dõi KTTP nhũ tương được bảo quản ở nhiệt độ phòng
Chỉ số CT1 CT2 CT3
Ban đầu 45 ngày Ban đầu 45 ngày Ban đầu 45 ngày KTTP (nm) 221,1 241,5 184,7 190,9 165,2 163,2
Sau 45 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng, các mẫu nghiên cứu cho thấy KTTP của các công thức có KTTP lớn (CT1) và trung bình (CT2) chỉ có sự thay đổi nhẹ, trong khi công thức nhỏ (CT3) vẫn duy trì sự ổn định cao Kết quả cho thấy, mẫu CT3 với kích thước tiểu phân nhỏ và đồng đều hơn có khả năng giữ ổn định KTTP tốt hơn so với các mẫu còn lại.
3.3.3 Khả năng giải phóng dược chất in vitro
3.3.3.1 Đánh giá khả năng giải phóng sử dụng túi thẩm tích
Trong thử nghiệm đánh giá khả năng GPDC từ NT sử dụng túi thẩm tích, kết quả định lượng CsA trong môi trường giải phóng tại các thời điểm từ 15 phút đến 8 giờ cho thấy không phát hiện CsA, chứng tỏ khả năng khuếch tán của CsA qua màng thẩm tích rất kém Việc thêm dung môi ethanol có thể cải thiện tốc độ giải phóng CsA, nhưng khảo sát cho thấy KTTP của NT thay đổi khi được pha loãng bằng dung môi chứa ethanol 30%, với KTTP tăng lên trên 1 μm sau pha loãng Điều này cho thấy, môi trường giải phóng chứa ethanol không phù hợp để đánh giá sự giải phóng CsA từ nhũ tương, ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả thử nghiệm.
3.3.3.2 Đánh giá khả năng GPDC theo pp phân bố - khuếch tán
Thực hiện thử giải phóng từng công thức CT1, CT2, CT3 như mô tả ở mục 2.3.7.2, kết quả thu được trình bày ở hình 3.9
Hình 3.9 Kết quả thử giải phóng in vitro nhũ tương CsA (n = 3)
Qua đồ thị, có thể thấy rằng sự khác biệt về khả năng GPDC in vitro giữa các công thức không lớn, đặc biệt ở các thời điểm đầu khi lượng DC được giải phóng ra gần như tương tự nhau ở cả ba nhóm Tuy nhiên, sự khác biệt rõ ràng xuất hiện ở các thời điểm cuối mẫu, trong đó mẫu CT1 (KTTP lớn) và CT2 (KTTP trung bình) có đồ thị giải phóng cao hơn so với mẫu CT3 (KTTP nhỏ), cho thấy kích thước tế bào ảnh hưởng đến khả năng giải phóng DC theo thời gian.
Định luật khuếch tán cho thấy rằng kích thước giọt phân tán càng nhỏ, diện tích bề mặt riêng càng lớn, thúc đẩy quá trình giải phóng dược chất từ các tiểu phân dầu Quá trình GPDC từ các giọt dầu ra PN để bù đắp lượng DC đã khuếch tán qua màng được đẩy mạnh hơn, giúp dược chất giải phóng nhanh hơn Lượng dược chất tự do giải phóng từ tiểu phân dầu càng nhỏ thì khả năng khuếch tán qua màng càng cao, làm tốc độ và mức độ khuếch tán dược chất ở các mẫu có kích thước tiểu phân nhỏ lớn hơn so với các mẫu có kích thước trung bình và lớn Tuy nhiên, kết quả thực tế cho thấy điều này không phù hợp, phản ánh rằng các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến quá trình khuếch tán dược chất.
Trong nhũ tương, ngoài các tiểu phân dầu phân tán trong môi trường nước, còn tồn tại các micell hình thành từ lượng CDH tự do không nằm trên bề mặt phân cách pha Kích thước giọt phân tán lớn hơn sẽ làm giảm lượng CDH tạo tiểu phân trên bề mặt phân cách, đồng thời làm tăng lượng CDH tự do, tạo điều kiện hình thành nhiều micell hơn Những mẫu có kích thước lớn hơn thường có nồng độ micell cao hơn do sản phẩm phụ của quá trình phân tán Với đặc điểm kích thước nhỏ và cấu trúc đặc biệt, micell có khả năng giải phóng dược chất tốt hơn nhiều so với các tiểu phân dầu, thậm chí chúng có thể trực tiếp khuếch tán qua màng từ ngăn này sang môi trường ngăn nhận mà không cần giai đoạn giải phóng Do đó, khả năng khuếch tán của micell có thể giải thích vì sao kết quả thực nghiệm không hoàn toàn phù hợp với các lý thuyết về định luật khuếch tán.
Đánh giá tính lưu biến của các mẫu nhũ tương
Lưu biến học nghiên cứu về sự chảy và biến dạng của vật thể do nhiều nguyên nhân gây ra, trong đó các thông số chủ yếu gồm ứng suất chảy, độ nhớt và đặc tính xúc biến Mối quan hệ giữa ứng suất chảy, độ nhớt và tính chất lưu biến thể hiện qua tốc độ trượt và ứng suất trượt của hệ Đặc tính xúc biến liên quan chặt chẽ đến thời gian, được đặc trưng bởi các thông số như storage modulus (tính chất giống thể rắn), loss modulus (tính chất chảy lỏng), và tanδ (= loss modulus / storage modulus) Các khảo sát về đặc tính lưu biến của nhũ tương CsA cho thấy độ nhớt giảm khi tốc độ trượt tăng, chứng tỏ các mẫu nhũ tương này có đặc tính của chất lỏng phi Newton.
3.4.1 Ảnh hưởng của KTTP đến đặc tính lưu biến
Các mẫu được chuẩn bị theo công thức trong bảng 3.14, sử dụng nồng độ polymer 0,075% bằng phương pháp phù hợp được chọn tại mục 3.2.2.1.b, nhằm tạo ra ba mẫu có thành phần tương tự nhưng khác nhau về kích thước tinh thể trung bình (KTTP): lớn (221,1 nm), trung bình (184,7 nm) và nhỏ (165,2 nm) Các đặc tính lưu biến của các mẫu được xác định theo phương pháp mô tả ở mục 2.3.4, và kết quả thể hiện trong bảng 3.18, giúp đánh giá rõ ràng các tính chất của mẫu trong quá trình nghiên cứu.
Bảng 3.18 Ảnh hưởng của KTTP đến tính chất lưu biến của hệ
Công thức Độ nhớt Storage modulus (Mpa)
Kết quả cho thấy, đặc tính lưu biến bị ảnh hưởng đáng kể bởi KTTP, với mẫu có KTTPTB lớn nhất có độ nhớt gấp khoảng 2,5 lần so với mẫu có KTTPTB nhỏ nhất tại cùng một tốc độ trượt Độ nhớt giảm khi giảm KTTP, do khả năng xen kẽ của các giọt dầu với kích thước khác nhau giữa các chuỗi polyme ảnh hưởng lớn đến tính chất này Các giọt dầu nhỏ hơn dễ dàng xen kẽ vào các chuỗi polyme hơn, giúp các chuỗi trượt qua nhau dễ dàng hơn và giảm độ nhớt của hệ Ngoài ra, chỉ số storage modulus cũng biến đổi theo xu hướng này khi thay đổi KTTP Tính lưu biến của các mẫu có KTTP lớn và trung bình không khác biệt đáng kể, nhưng các mẫu có kích thước giọt nhỏ lại gây ra sự biến đổi mạnh mẽ về tính chất lưu biến của hệ NT.
3.4.2 Ảnh hưởng loại polyme đến đặc tính lưu biến
Bào chế các mẫu nhũ tương theo phương pháp được lựa chọn trong mục 3.2.2.1.b, sử dụng các thành phần tương tự như trong bảng 3.14 Quá trình này thay thế loại và nồng độ polymer theo từng công thức, nhằm tối ưu hiệu quả và tính ổn định của nhũ tương Các bước chuẩn bị được thực hiện chính xác để đảm bảo tính đồng nhất và chất lượng của mẫu nhũ tương Việc điều chỉnh loại và nồng độ polymer đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát các đặc tính lý hóa của nhũ tương, phù hợp với yêu cầu nghiên cứu hoặc ứng dụng cụ thể.
PVP K30 1%, PVA 1%, HPMC E6 1% và Carbopol 934 0,1% Đánh giá đặc tính lưu biến của các mẫu sau bc, thu được kết quả trình bày tại bảng 3.19
Bảng 3.19 Ảnh hưởng của loại polyme đến tính chất lưu biến của hệ có KTTP lớn
Kết quả nghiên cứu cho thấy đặc tính lưu biến của hệ thay đổi rõ rệt khi sử dụng các loại polymer khác nhau Trong đó, Carbopol 934 nổi bật với khả năng tạo ra hệ nano-tắm có độ nhớt cao nhất, với NT chứa chỉ 0,1% carbopol 934 có độ nhớt gấp khoảng 246 lần so với các hệ còn lại chứa PVP K30 1% và HPMC E6 1%, dù nồng độ thấp hơn gấp 10 lần Ngoài ra, mẫu chứa Carbopol 934 còn thể hiện đặc tính gel vượt trội hơn khả năng chảy, được biểu thị qua giá trị tanδ < 1, chứng minh tính chất đàn hồi và cấu trúc gel ổn định của hệ.
